TW200906475A

TW200906475A - Microporous filter with a low elution antimicrobial source

Info

Publication number: TW200906475A
Application number: TW097107917A
Authority: TW
Inventors: Mikkel Vestergaard Frandsen
Original assignee: Vestergaard Sa
Priority date: 2007-03-09
Filing date: 2008-03-06
Publication date: 2009-02-16
Also published as: KR101828603B1; MA31301B1; AP2454A; IL200805A0; MA31302B1; US20100044321A1; AP3005A; KR20100015483A; IL200806A0; MX2009009609A; KR20150121188A; CN101668580B; AP2009004999A0; WO2008110172A3; MX2009009608A; WO2008110165A1; BRPI0721407A2; BRPI0808473A8; CN101668580A; EP2136683A2

Description

200906475 九、發明說明【發明所屬之技術領域】本發明關於一種流體，主要爲液體，的過濾方法，其中使用一種流體過濾裝置。該流體過濾裝置包括流體入口和流體出口，及在該入口與出口之間的流動路徑，其中係透過具有經調適用於經由機械粒度分離以過濾細菌或細菌和病毒的孔尺寸之微孔濾器。該過濾裝置進一步包括抗微生物源，其將抗微生物性物質添加到該微孔濾器中在該流體入口與流體出口之間的流動路徑內之流體。【先前技術】典型地，用於消除飲水中的微生物之家庭水純化設備係採用2種途徑：化學失活或機械過濾。在化學失活情況中，常使用鹵化介質諸如氯或碘。例如於使用碘源的水純化工具中，係從樹脂釋放出碘和碘化物以使微生物失活，通常是在水流過該裝置的相當短接觸時間和駐留時間內。失活效率爲接觸和駐留時間與鹵化介質的濃度之乘積。接觸時間和駐留時間愈短，鹵化介質的濃度必須愈高以達到明顯的微生物失活。消費者所攝取的水中之高鹵素濃度會導致味道和氣味的變差且於永久使用時可能導致健康風險。爲了避免此等負面影響，通常在釋出水供消費之前，於最後處理步驟中要用碘清除劑移除殘留的碘或碘化物。活性碳，例如，顆粒形式者（GAC )爲常用清除劑，其中該活性碳可附加地用銀或銅處理以增強 -4- 200906475 抗微生物效率。由於碘爲頗昂貴之物質，因此宜於減低碘的消耗。另一方面，可以使用無鹵素的機械過濾器來經由粒度分離進行微生物純化。例如，技藝中已知有陶瓷過濾器，其中沒有碘或氯的添加，即可使用該過濾器於水的純化。例如，JP Ceramics Ltd 和 Fairey Industrial Ceramics Limited (FICL)在商業上有提供陶瓷過濾器。於先前技藝中，也有揭示不對水施以鹵素處理的其它系統。例如，Prime Water Systems的國際專利申請 W098/15342和 WO98/53901揭示由具有微孔纖維壁的多束中空纖維/管所構成的流體過濾器，要處理的水係流過彼等。由於微孔壁的微濾或超濾膜性質導致可阻止微生物流過此等壁。依外套的設計而定，若過濾物堆積成“濾餅” 且堵塞膜的孔，所收集的微生物、無機沉著物和腐殖酸都可從膜表面沖洗掉以恢復過濾性能。從Dutch公司IMT Membranes®和Filtrix®可得商業具有前向沖洗系統的中空纖維膜短筒。清淨與恢復膜表面功能性的能力係決定於濾餅的沖洗力（流速）和稠密性。膜的擱置壽命之最關鍵處爲膜上游的生物膜之繁殖，此係經由與腐殖酸相關的機械分離所造出，而不是由失活微生物所造出。無鹵素水過濾器的另一例子爲讓渡給Argonide的美國專利第 6,8 3 8,005號中所揭示者且可於商業上取的爲 Argonide®公司以商品名稱Nanoceram®註冊的產品。於此例中，在多孔玻璃纖維基質中裝設氧化鋁奈米纖維以經由 -5- 200906475 • 對奈米纖維的貼附過濾微生物。微生物 . 荷高正電的氧化鋁所吸引並永久停留’ 會釋放出。過濾器的壽命係取決於流入和過濾器的容量。無鹵素過濾器的益處爲相當長的壽換掉鹵素源，且可避免最後釋放的水之健康影響。不過，此等過濾器具有一項器內生物膜的形成，會導致孔堵塞且於會有從生物膜釋放出實質量的微生物之若將抗微生物源與微孔濾器組合時膜，例如揭示於Κ 〇 c z u r和G a r c i a的美| 號，Deutsch和 Iafe 的美國專利第 • Hughes的國際專利申請第W094/2791 4 生物係在膜濾器的上游被殺死。不過，物之殺滅需要抗微生物劑的實質釋出， I 束過濾器，在時間和過濾器的正確功能制。【發明內容】因此’本發明的一般目的爲改良先係經由’於一方面，避免或至少巨幅地微生物繁殖風險，且於，另一方面，提此目的係以一種用根據本發明的流體’主要爲液體’之方法所達成。此過和無機沉著物係被於過濾器基質中不水中的污染物含量命而不用再塡充或鹵素味道和可能的普遍的缺點，過濾膜破裂的情況中’ 風險。即可避免此等生物 0 專利第 5，5 1 8，6 1 3 4,769,143 號，與號之中者，其中微過瀘器內部的微生此特別對於此等小上爲一種嚴重的限前技藝過濾器，其減低過濾器內部的供持久性過濾器。體過濾裝置過濾流瀘裝置具有流體入 -6- 200906475 口和流體出口，及在該入口與出口之間的流體路徑，其中係透過具有經調適用於經由機械粒度分離以過濾細菌，或細菌和病毒的孔尺寸之微孔濾器。該過濾裝置進一步包括抗微生物源，其將抗微生物性物質添加到該微孔濾器中在該流體入口與入口表面之間的流體路徑內之流體中。該流體過濾裝置裝設有一通過該裝置的設計流速，其中該設計流速確保流過裝置的流體之適當過濾而於流出口有清淨的流體。該抗微生物源，例如鹵素源，係經構建成，以低洗脫率釋放該抗微生物性物質，使得其不會高到足以在流體以該設計流速流過該裝置所花的時間內實質殺滅所有微生物，但是高到足以在長期內防止生物膜的形成。例如，在流體以設計流速流經裝置的時間內，該洗脫率低於降低微生物log 4減少率所需者。於此點必須承認者，通常，用於微生物過濾的裝置不會將所有微生物過濾掉，而是只過濾微生物到某一程度’ 通常稱爲“對數減少率（log reduction) ”’係指在過濾器輸入流體中的污染物含量與輸出流體內的污染物含量之間的比値之log 1 〇値。例如’污染物的1〇§ 4減少對應於 99.99%的污染物減少率，而污染物的i〇g 5減少對應於 9 9.9 9 9 %的減少率。術語“設計流速”係指稱過濾裝置所用的典型流速。於可攜式吸管作爲本發明裝置的情況中’設計流速可基於一個人的典型吸取量。對於家庭用重力過濾器，設計流速係決定於在流體入口與微孔濾器之間的典型預見高度差及微 200906475 孔濾器和裝置內可能的其它介質中所得阻力。設計流速可明確地在一窄範圍的流速水平之內，不過也可能包括頗爲寬廣的流速値範圍。此係決定於裝置和所考慮的用途。根據本發明，抗微生物源，例如鹵素源，係經構建成 ’以一速率，釋放該抗微生物性物質，該速率係以設計流速流體流過裝置所花的時間內，實質地低於減少流體內的微生物log 4，log 3或甚至僅log 2減少率所需者，但該速率要高到足以在流體以設計流速流過裝置所花的時間內，防止生物膜的形成，例如減少微生物至少1 %、5%或甚至10%之速率，後述速率係對應於log 1水平。長期防止生物膜所需抗微生物性物質的釋放速率，遠小於在正常使用中，水以根據設計流速流過裝置的相當短時間期內必須殺死微生物時所需的抗微生物性物質的釋放速率。特別者，對於在斷續使用之間內部有儲存水的過濾器，抗微生物性物質的穩定釋放可在儲存期間防止生物膜的造成。經由防止生物膜的造成，在微孔濾器上游或微孔濾器入口表面上的濾出粒子可以容易地從裝置沖洗掉。業經實驗上驗證過者，0.1-0.2巴的流壓即足以從本發明過濾裝置中的過濾器沖洗掉粒子。如此，在用重力操作的家用濾器中所得水壓就能夠經由沖洗而清潔該過濾器。此與先前技藝過濾器係一種鮮明的對比’後者需要頗高的透濾器沖洗壓力來移除黏附的生物膜。在0.2巴壓力下沖洗的力道不足以在微濾或超濾膜之前’例如在中空纖維的孔內，移除黏附的生物膜。 -8- 200906475 刪去生物膜的造成所得另一項益處可從下面的論點了解。濾器內的生物膜生長可能演變成微生物簇群，而具有在多孔膜破裂之情況中將巨量微生物釋放給終端使用者之能力。如此，由於微生物的鹵素殺滅或其他抗微生物殺滅或僅由在過濾器內防止微生物生長所導致的生物膜生長之刪除可以減低過濾器破壞情況中的感染風險。雖然上面界定的孔尺寸係經構思用於過瀘細菌和病毒，不過在本發明範圍內也可使用本發明裝置過濾其他生物學或非生物學物質。例如，可以使用本發明裝置過濾來自液體或氣體，例如空氣的真菌，寄生蟲，膠體殺蟲劑或化學品，腐殖酸，氣溶膠和其他微粒子。術語“過濾細菌和病毒”要了解係經由機械粒度分離阻止細菌或病毒進入或通常地跨過微孔濾器介質，因爲其孔所具尺寸小於微生物因而可以阻止微生物進入與穿過該等孔之故。此原理不同於市售NanoCeram®，其中粒子係因電荷導致被吸引到過濾器介質內部的奈米氧化銘粒子。該流體路徑係經界定成使流體從入口被運送經過該過濾器且到出口之方式。在此點必須提及者，於申請專利範圍和說明部份內的單數形式“一 ”（“a”、“an”、和“the”）並未將本發明限制到單一裝置反而也包括複數形式，除非文中有清楚地不同表明。抗微生物源 -9- 200906475 低洗脫性抗微生物源的另一定義係由下面所給。同時於此情況中，也假設該流體過濾裝置有提供通過該裝置的設計流速，該設計流速可確保流過裝置的流體之適當過濾而於流出口有清淨的流體。不過，於此情況中，抗微生物源，例如鹵素源，係經構建成，以一速率釋放該抗微生物性物質，其意味著於微濾或超濾後流體內的抗微生物劑之含量低於根據預定的健康協定之預定限値。換言之，抗微生物劑的釋出量和速率係經選擇成到達一低含量，其不會違反預定的健康協定，例如WHO協定，即使沒有在機械過濾器下游使用抗微生物劑清除劑亦然。實驗證明抗微生物劑，例如碘或氯，之含量可保持在低到使彼等不違反典型的健康協定，而仍然可有效地阻止生物膜形成和積垢。此係經由抗微生物劑對微生物之相當長作用，例如在斷續使用序列之間的貯存之中所致者。例如，CDC (疾病防治中心（Center for Disease Control ) ，A11 an t a, U S A )建議0 - 3個月大的嬰兒於永久性消耗的最大每日碘攝取率爲0.01毫克/天。根據此年齡 0.5升/天的假定水需求量，則在攝取水中的最大碘濃度應該不高於0.02毫克/升。如此，典型地，該來源不可洗提出超過0.02毫克碘/升流過該裝置的水。有關本發明所用抗微生物源，有多種選擇可用’例如，含鹵素的抗微生物性物質。此等物質可呈樹脂形式。使用低洗脫性鹵化樹脂較使用高劑量樹脂的優點如下。首先，在相同的鹵素含量之下，低洗脫性鹵化樹脂可持續得比 -10- 200906475 高洗脫性樹脂更爲長久。由於低劑量，可避免鹵素清除劑的使用而不會使消費者受到鹵素的任何實質健康影響。即使有用到鹵素清除劑，對於清除性質的要求也較爲低。此外，低劑量也促成小的樹脂和清除劑用量，此可減低本發明過濾裝置相對於先前技藝裝置的尺寸、重量和成本。上面所提的鹵素源可爲，替代地，鹵化液體或氣體，其可從貯器以經適當調適的速率提供到流過裝置的流體。作爲另一替代物者，鹵素源可爲固體介質，例如片或顆粒形式，其可用適當速率溶解在流動路徑中。於關聯於本發明的適當候選物中，爲具有高三-氯-異氰尿酸（TCCA)含量的片。較佳地，此等TCCA片具有慢速溶解特性，其導致鹵素的低洗脫性。或者，可將具有高洗脫特性的TCCA 片裝到硬質，多孔型片室內，於其中流入水從大部分的 TCCA片室繞過，而只有一部份的入流水穿過該等片室。此導致與TCCA片接觸的鹵化流入水藉由繞過TCCA片的殘留流入水所稀釋。例如，若歯素爲碘，該速率可經調整爲產生介於0·01 p p m與1 P p m之間的相對量，例如至約0.1 P P m或甚至更低，例如在流體流過裝置時的流體中介於1 PPm、0.5 ppm 或0.1 ppm與0.01 ppm之間的濃度。於此關聯中的目標値，若本發明裝置要在沒有碘清除劑下操作時’爲介於0.01 與〇·〇 5 ppm之間，較佳地於〇·〇2 ppm的級次。此係相異於在裝置中有大於4 ppm之碘濃度者’其爲在與鹵素短暫接觸和駐留時間內且沒有微孔濾器下殺微生物所需者。與 -11 - 200906475 氯相關時，濃度範圍和目標値爲比用碘時較高約5至10 的倍數，例如介於0.1與0.5 ppm之間，較佳地爲0.25 ppm的級次。熟知者碘樹脂於該樹脂係新者之時會產生比有接受過長期流體流經樹脂之樹脂更高的碘濃度。在考慮上面所提範圍和根據本發明的目標値之下，此等係指向樹脂的長期値而非初始値。於彼等情況中，在透過裝置的第一流中樹脂或其他鹵素源具有鮮明高的釋出鹵素峰値之下，可用過濾器後的鹵素清除劑移除掉此鮮明峰値鹵素濃度。隨意地，此清除劑可經設計被峰値所用盡，使得緊接在解決掉峰値濃度之後沒有清除劑殘留下來，且該樹脂或其他類型的鹵素源則進入似穩態鹵素釋放。來自樹脂或其他介質，諸如片，的鹵素釋放可決定於流體的溫度、pH、流速、和黏度以及污染程度。不過，由於鹵素釋放速率對於過濾性質不具關鍵性而僅具有防止生物膜生長的任務，因此這些參數的影響不具關鍵性。對於低鹵素濃度，如上面提及者，鹵素源可爲低洗脫性碘樹脂〇於有些微生物進入膜內的情況中，爲了確保微生物不會在過濾器內部繁殖，膜材料可包括抗微生物性物質，例如摻加到膜材料本身之內。此等物質的粒子爲 EGIS Microbe Shield®或膠體銀。對於中空纖維膜，殺生物劑材料爲Adriansen，Genne和Scharstuhl在歐洲專利申請 -12- 200906475 EP 1 1 40 3 3 3中所討論者。多孔濾器類型術語“微孔型”係指微米及/或次微米範圍，例如〇〇〗_! 微米範圍內的孔。因此’與本發明關聯時，該術語不限制孔徑於微過濾用的微米範圍而是同樣地指稱用於超濾之孔〇微濾膜（MF)典型地具有約0.^0.3微米的孔隙度且能過濾掉大於該孔的細菌，寄生蟲和無機顆粒。超濾膜（ U F )，典型地具有約〇 · 〇 1 - 〇 . 〇 4微米的孔隙度且能過濾掉大於該孔的細菌和其他寄生蟲，及病毒和無機顆粒。MF 膜通常具有高於UF膜的流速。根據上述數値的孔隙度係相關於用於此類過濾器的熟知檢驗方法稱爲泡沫點測量（ bubble point measurement)者，其也與所提及的與本發明相關之參數相關。微孔型膜，呈管狀形式或片狀者，可製造成具有粒徑分離用的各種孔隙度。爲了使微孔過濾細菌’可用具有 0.1微米與0.3微米之間的尺寸之微孔，而用於過濾病毒時，需要較小的孔徑，例如在介於〇. 〇 1與0 ·0 4微米間的範圍內的孔。一種較佳的本發明微孔型過濾裝置若用於細菌的過瀘時’具有約〇 . 1微米，例如0.0 5與〇 . 1 5微米之間的孔隙度。典型地，於美國中，根據EPA協定’過濾器要經檢驗 -13- 200906475 以對具有20奈米 -30奈米的噬菌體M2病毒產生l〇g 4 的過濾率。不過’於對人類有害且典型地存在於熱帶國家的水供給中之病毒中’只有小兒麻痺病毒（P〇H〇 virus) 具有類似此之尺寸。對人類有害的其它病毒典型地都較爲大，諸如具有約 7〇奈米的輪狀病毒（Rotavirus)。由於小兒麻痺病毒在地球上係非常罕見者’因此在許多情況中應足以對具有大於50奈米的尺寸之病毒具有log 4的減少率。於市場上有於低工作壓力下傳送適當流的UF膜。從 Prime Water International®，可取得一種具有〇.〇2 微米孔隙度的超濾單孔中空管狀膜，其具有基於單孔通量測量爲 ~ 1 00 0升/小時X平方米X巴的淨水通量，其中h爲小時，平方米爲面積單位，且巴係指壓力。另一種作爲與本發明相關的微孔濾器之候選物爲可在商業上從INGE AG®取得的超濾7-孔中空管狀膜，具有700升/小時X平方米X巴的通量。例如，〜30毫米直徑χ250毫米長度的尺寸（約如市售 Life Straw®的尺寸）的過慮器模組可具有0.08與0.3平方米（例如介於〇 . 〇 8和0 . 1 5平方米之間）的活性膜表面積 (平均〇.2平方米），取決於在過濾器外套中纖維的外徑和數目。以重力過濾器使用本發明過濾器之時，有時候普遍稱爲虹吸濾器，意味著在0 · 1巴的1米壓力差下，0.1平方米膜面積的短筒提供在I 0升每小時級次的理論流速。另一種用於本發明的可能類型之微孔濾器可爲陶瓷類 -14- 200906475 型者。例如，此等膜可用一或多薄片之形式使用經堆疊以提供大過爐表面。爲了移除任何於上游釋放出的鹵素所具味道可於本發明過濾裝置上於流體出口前裝設鹵素吸數種此等鹵素吸收劑，例如碘清除劑，可自商業一種可能的候選物爲活性碳，例如成顆粒形式者或包含在織物內者，且潛在地，經銀增濃者。於碘的情況中，另一種可能的鹵素吸收劑爲Dow A®或 Iodosorb®。不過，於理想情況中，鹵化介係低到使得剛好可阻止生物膜的增長，但在人類不需要鹵素吸收劑來減低濃度。作爲一種選擇者，本發明過濾裝置可包含使引性微濾或超濾介質之附加過濾步驟，例如用 Nanoceram®，如也在美國專利第6,8 3 8,005號中，雖則實驗證明此爲不需要者。一種較佳選擇爲使用的過濾膜爲親水性多孔。親水性膜可用於液體過濾，尤其是水的過濾。合物爲聚醚颯（PES)、聚偏二氟乙烯（PVDF) 腈（PAN)。於另一具體實例中，此等膜的形狀較佳地爲管不過也可替代地爲扁平膜。中空纖維可爲單孔孔結構（例如7-孔）。對於本發明裝置，較佳 OUT過濾器流，因爲其可確保更集中的沖洗以移碎渣。，後著係和臭味，收劑。有上取得。 (GAC ) 該鹵素爲 Marathon 質的洗脫攝取之前用正電吸所揭示者聚合物膜常用的聚或聚丙烯中空纖維結構或多者爲IN-除過濾器 -15- 200906475 對於液體過濾，該中空纖維係親水性者，而在過濾氣體時，該膜有利地爲疏水性者。對此的討論經揭示於 Adriansen, Genne 和 Scharstuhl 的歐洲專利申請 EP 1 1 40 3 3 3中。如Scharstuhl的國際專利申請 WO98/5 3 90 1中所討論者，親水性膜可與疏水係膜組合以防止空氣在裝置內蓄積。在微孔膜或多膜呈中空纖維/管形式的情況中，流體路徑可從纖維內部安排到纖維外部。作爲一種選擇者，可在諸中空纖維之間裝設鹵素吸收劑，一種可節省本發明整個過濾裝置的整體空間之構型。可與本發明相關地使用之微孔濾器或電活性濾器的許多其他候選物包括 -奈米碳管纖維， -樹枝聚合物， -微米篩和奈米篩 -聚金屬氧酸鹽（Polyoxometalates) 經發現於下列揭示中： -Nature Materials 3,6 1 0-6 1 4 ( 2004 ) by A.

Srivastaval, O.N. Sri vastaval, S . Talapatra, R. V aj t ai 2 and P. M . Aj ayan. -Cees J.M. van Rijn, Wetze Nijdan, with title “Nanomembranes’’，published in Encyclopedia of Nanoscience and Nonotechnology, V o 1. 7. pp. 4 7-82, edited by H.S. Nalwa, American Scientific Publishers, -16- 200906475 2004. -“Nanomaterials and Water Purification:

Opportunities and Challenges” in Journal of Nanopartical Research Issue Volume 7，Numbers 4-5/ October，2005, Pages 3 3 1 -3 42，edited by Nora Savage and Mamadous S. Diallo，Publisher Springer Netherlands. -T. Yamase and M.T. Pope Polyoxometalate Chemistry for Nano-Composite Design, Klu wer Academic/Plenum Publishers October 2002. 本發明裝置可用多種抗微生物源構建，如從上文顯現者。例如，本發明裝置可使用鹵化樹脂作爲抗微生物源，其經裝設在介於流體入口與微孔濾器之間的路徑中用於使流體流過樹脂室。鹵化樹脂可爲顆粒者。不過，由於鹵化樹脂係相當昂貴的抗微生物性物質，因此可以替代地使用不含顆粒狀鹵化樹脂或根本不含鹵化樹脂之抗微生物源。取代地’有多種其他抗微生物性物質可以用，如在前文中解說過者’例如沒有鹵化樹脂的齒化片。作爲另一替代物者，過濾器介質，或甚至於整個，可不含抗微生物性樹脂裝置類型爲了使裝置具有貯存能力，尤其是在過濾器爲重力過濾器之情況中，可讓裝置在微孔濾器與流體出口之間具有流體貯存容器。爲了不使流體貯存容器涉及微生物滋生風 -17- 200906475 險’其可加裝一內部抗微生物表面。替代地或附加地可於入口加裝污水貯存容器。由於通用本質，本發明可有許多應用可能性。例本發明可用於可攜式水過濾裝置。此種可攜式過濾裝爲飲用吸管’例如具有介於3公分和6公分之間的直例如3公分的級次，及介於1 〇公分與40公分之間， 25公分級次的長度，如從市售濾水器LifeStraw®所者。此等飲用吸管特別適合用於露營、登山和軍事用及緊急設備和鄕村地區的供水助器。另一種應用爲重力過濾器形式重力過濾器，其中其他液體係裝塡到第一容器內且流經過濾器進入安排低水位的第二容器內使得重力壓迫流體通過該過濾器液體上迫使其流過該過濾器之力量係決定於在第一容的液體之液面相對於液體過濾器之高度。若該液體爲該液面爲高出該過濾器2米，則該壓力爲0.2巴。舉言，該高度可經選擇在介於0.2與2米之間，而於水況中，對應於0.02與0.2巴的壓力。使用此種原理之達成供緊急世界用的耐久，具成本效用性，容易維修用過濾器。該過濾器可在沒有人工壓力裝置，諸如泵，而僅靠重力來操作。於一較佳具體實例中，該微孔濾器可具有o.i-o. 方米的膜表面積。此外’能夠於〇. 1巴的流體入口壓，提供1 〇升每小時的級次。此等皆爲經實驗驗證過數値。於更密實堆集的膜中，於家用或可攜式過濾器，也如，置可徑，例如知悉途以水或在較。在器內水且例而的情下，之家之下 3平力下的參內的 -18- 200906475 過濾器面積可在更大3至10倍之級次。尤其是在使用本發明過濾裝置於更大的水體積，例如，在屋子的屋頂內或屋頂上安裝大設施之時，膜表面積可以遠大於上面所述者外套於一較佳具體實例中，該裝置包括外套或短筒，具有入口和出口並裝著微孔濾器和鹵素源。該短筒可爲可棄置者並裝在可再使用的外套中。或者，該裝置包括一具有與微孔濾器分開的可再塡充或可交換的鹵化樹脂之外套。裝著中空纖維的外套有利地係經裝配在所謂的前向沖洗構型內。於本發明過濾裝置的使用中，所過濾的細菌和病毒與其他粒子會聚集在過濾器內且隨著時間會導致減低的過濾能力。依無機沉著物所致濁度與有機污染物（細菌、病毒和寄生蟲）以及其他有機粒子，如腐殖酸，的量而定，其流速可能在使用中非常快速地降落，因爲孔都被堵塞之故。之後必須將膜清理或更換以恢復性能。爲了將過濾器再生，可在本發明裝置內包括前向沖洗機構。於實用上，該沖洗機構可按下述建立：提供第二流動路徑，其從流體入口沿著多孔爐器壁通過微孔濾器到第二出口，但不通過多孔濾器壁’該第二出口裝設有一閥系統供在打開閥狀態中的沖洗所用。於一特定具體實例中，本發明流體過濾裝置包含一外套，其內部中裝有微孔濾器。該外殼可具有一釋放抗微生 -19- 200906475 物劑的內壁。抗微生物塗層可防止在該外套內壁表面上的生物膜形成。有許多不同的塗料可以用。抗微生物有機矽烷塗料的例子經揭示於美國專利第6,762,172號、第6,632,805號、第 6,469，120 號、第 6，1 20,5 8 7 號、第 5,959,0 1 4 號、第 5,954,869 號、第6，113,815號、第6,712,121號、第 6,528,472號、和第4,282,366號等之中。另一種可能性爲含銀，例如呈膠體銀形式的抗微生物塗料。包含銀奈米顆粒（1奈米至100奈米）的膠體銀可經懸浮於基質內。例如，可從具有開放孔結構的礦物質例如沸石釋放出銀膠體。也可以將銀埋置在諸如聚合物表面膜之基質內。或者，可在塑膠形成過程，典型已知者射出成形、擠壓或吹塑之中埋置在整個聚合物基質之內。可用於本發明的含銀陶瓷經揭示於Qian的美國專利第6,924,3 2 5號中。水處理用的銀揭示於Souter等人的美國專利第6,8 2 7,8 74號，King的美國專利第6,55 1,609號之中，且通常已知者爲使用銀增強的顆粒碳於水純化。水槽用的銀塗料經揭示於歐洲專利申請EP 1 647527中。可與本發明相關地採用之其他抗微生物金屬爲銅和鋅 ’其替代地或附加地，可摻加到抗微生物塗料中。含銀和其他金屬的抗微生物塗料經揭示於Edwards的美國專利第 4,906,466號及其中的參考資料之中。塗料可，附加地或替代地，含有二氧化鈦。二氧化鈦可經施加成爲薄膜形式，其可用溶膠-凝膠方法合成。由 -20- 200906475 於銳鈦礦Ti02爲一種光催化劑，因此含二氧化鈦的薄膜可用在會曝露於UV或周圍光的外表面之上。此外，二氧化鈦奈米晶體可經埋置於聚合物之內。此外，可將銀奈米粒子與二氧化鈦複合以增強效用性。例如，薄膜塗層可具有低至數微米的厚度。塗層可再包括，或另包括，反應性矽院四級銨化合物，如得自 AEGIS®公司之商標名爲Microbe ShieldTM，其係用於空調。當以液體施加至材料時，AEGIS®抗微生物劑中的活性成分形成無色、無味且帶正電的聚合物塗層，其與受處理表面爲化學結合且實質上不可移除。從內壁，可將抗微生物劑釋放提供到不僅阻止微生物在壁表面上生存及防止在壁上形成生物膜之程度，而且也可提供到也防止在微孔濾器之內和之上形成生物膜之程度〇於此關聯上，下面的觀察係重要者。當本發明類型的過濾器用在鄕村區域內作爲家庭用清淨水過濾器之時，該過濾器只有在短期間內才重複地使用。水典型地係汲取自水坑或附近的河流且隨後過濾。此過程於一天內會發生數次但也只在短期間內。此意味著大部分時間內過濾器係沒有流動者。若內壁表面裝有抗微生物劑，則抗微生物劑的釋放不需提供給流經濾器的所有水一確定劑量的抗微生物性物質。足夠所用者，該釋放的速率爲使得在不同過濾之間所逝去的時間內之抗微生物劑含量高到足以防止生物膜形成。如此，經由考慮此種過濾習慣 -21 - 200906475 ，則即使是從外套內壁釋放出的抗微生物劑爲低洗脫率者也足以防止積垢和生物膜產生。僅爲低洗脫性的需求有助於長效性抗微生物外套的提供。從外套內壁的抗微生物劑釋放可經由內壁表面的表面塗層來造成，例如上述之釋放銀的表面塗層。一種替代物爲具有可讓抗微生物劑從壁內部遷移的表面之內壁，例如，經由將抗微生物劑摻加到壁的材料內，或經由從壁後面的儲器提供抗微生物劑且其能夠遷移穿過該壁且進入外套內的流體中。外套的內壁可構建成爲也包含該儲器的積層體之部分。術語“外套”也意涵多重外套及在此等外套之間的管件以及具有互連多重容器的裝置。於一特定具體實例中，本發明裝置爲具有外套和口件的可攜式過濾器，該口件係與第一出口連接，經構組成用於與人的嘴接觸。若該口件具有抗微生物表面來自從該口件飲水的人之細菌在接觸時即被殺死，使得使用該口件的第二人不會被感染。事實上，不需要使整個口件都具有抗微生物表面，而是其部份具有抗微生物表面即足夠，尤其是該部分爲裝設用來要與從該口件飲水的人之嘴接觸者之時。於此情況中，本發明特別適合用於小型水純化裝置，其具有如同註冊商標LifeStraw®的商品之尺寸。通常，若該外套具有抗微生物表面，來自手持該外套的人之細菌或其他微生物於接觸時即被殺死，使得觸及該外套的第二人不會被外套上的微生物所感染。此外，及使 -22- 200906475 該過濾器貯藏在不衛生的場所，其也不會變成細菌孳生的地方。事實上’不需要整個外套都具有表面，而是部份外套具有抗微生物表面即足夠，尤其是經構設成要讓手與該外套接觸的外套部分。於其他上述具體實例中，本發明裝置係用爲沒有構組用來與人嘴接觸的口件之家用過濾器。本發明流體過濾裝置蘊含廣多種具體實例之可能性，如從前文顯現者。例如，其可經構建成爲具有數個模組的模組式裝置或爲單模組裝置，例如製造成一件式者。此外 ’如上述者，本發明裝置可包括水純化用粒狀樹脂，例如數種類型的顆粒樹脂或僅一種類型的顆粒樹脂。於某些具體實例中’該裝置不包括各含互不相同的水純化用粒狀樹脂之第一模組和第二模組。或者，該裝置可根本不含粒狀樹脂。經由只具有一種樹脂或不含粒狀樹脂，意味著不需要分開用的工具來防止樹脂的混合，例如可透性網，其網目尺寸小於樹脂的顆粒尺寸。該流體過濾裝置可具有經構組成要與人嘴接觸的口件或經製造成沒有口件者。於有使用口件的情況中，該口件可具有抗微生物表面，但彼等也可不裝設抗微生物表面。該外套同樣地也可裝設外部或內部抗微生物表面，或者不裝內部或外部抗微生物表面，或甚至根本沒有抗微生物表面。於某些具體實例中，本發明流體過濾裝置不是具有小於5 0公分的長度和小於8 0毫米寬度的管狀外套形式。於某些具體實例中，本發明流體過濾裝置沒有用來吸取通過 -23- 200906475 裝置的水之口件。於某些具體實例中，其具有口件但該口件不具有抗微生物表面。於某些具體實例中，其具有口件和外套，兩者都沒有抗微生物表面。於某些具體實例中，該裝置沒有各含互不相同的水純化用粒狀樹脂之至少第一模組和第二模組，其中第一模組具有第一連接器且第二模組具有一第二連接器，該第一和第二兩連接器兩者都是管狀且係經連接用於限制水流過該第一和第二模組。於某些具體實例中，該裝置沒有具有至少一個水可穿透的網之第一模組或第二模組或兩者，該網具有小於樹脂的顆粒尺寸之網目尺寸，用以防止樹脂的混合。沖洗原理如上面提及者，在本發明裝置的使用中，微生物會蓄積在微孔濾器上游的流體內。此等微生物可能被沿著微孔濾器的切線流從裝置釋出和沖洗掉。從裝置釋出的沖洗流體之第一路徑含有大部分的微生物且若食用時係有害者。作爲指示者，較佳者加上警告，清淨流體的第一出口具有第一標誌且沖洗流體的第二出口具有清晰地不同於該第一標誌的第二標誌，例如不同的顏色。爲了提供替代或附加的警告，沖洗流體本身可經標明，例如顏色、味道及/或氣味。例如，在另一具體實例中 ’於第二出口的上游裝設一室。此室可蓄積某一量的來自入口的流體且於此部分的流體中添加標誌物質以在使用者打開一閥從第二出口釋放流體之時對該量流體提供某一種 -24- 200906475 顏色，所釋放的流體爲來自該室的涝，例如綠色或紅色，且對使用者指元除了顏色或替代地，可對該流體提伊特殊的味道，例如苦味，及/或特殊爲了使該室的容積與穿過該濾器的流體實例中，該室包括依單向閥使該室於前向沖洗中，流體係透過流體濾器表面流動且在穿過位於第二出口第二流體出口從該裝置流出。當該第，該室即塡充著有吸收標誌物質的新用少量提供且，因而，逐漸地在該室一前向沖洗爲止。該室的容積可爲小二出口被打開時短暫地警告使用者即氣味及/或味道的來源可爲小來源，的緩慢溶解性片。較佳地，於前向沖洗中，第一流然此舉嚴格上係不需者。有利地，在前向沖洗之中或之前逆向沖洗處理。逆向沖洗係經由將清迫經過微孔濾器而實施，例如與前向。於另一具體實例中，該裝置具有經側的逆向沖洗容器，用於使該逆向沖逆向沖洗過該微孔濾器且通過該微孔特別者，對於外套固持的濾器和 :體。此量流體經著色 :出此流體不供飮用。一物質以給予該流體的氣味，例如惡臭。體分隔開，於另一具與微孔濾器分隔。入口進入，沿著微孔上游的室之後，通過 —出口再度打開之時流體。該標誌物質可的流體內蓄積直到下者，因其僅需要在第可。此意味著顏色、例如，裝在該室之內體出口爲關閉者，雖對微孔濾器施以某種潔流體以逆反方向壓沖洗中繼地實施數次連接到微孔濾器出口洗容器中的清淨流體濾器。可攜式濾器，該逆向 -25- 200906475 沖洗容器有利地爲經連接到微孔濾器出口側的人工啓動式撓性容器，例如呈擠壓泵形式，諸如彈性伸縮袋/氣球。經由連續地人工壓擠該撓性容器，蓄積在該容器內的清淨流體即被擠壓回到該微孔濾器且逆洗該濾器。微生物和其他微型粒子被壓到微孔濾器上游處的體積之內。從該上游體積，隨即經由前向沖洗移除該等粒子。該逆向沖洗容器，例如伸縮袋/氣球，於一特定具體實例中，係以死端配置連接到微孔濾器，此意指該容器具有與微孔濾器相對於第一出口的下游側分開的連接。於某些情況中，本發明裝置具有供正確使用的確定取向。例如，對於作爲濾水器且具有繞著微孔濾器的管狀外套之本發明裝置，該裝置的正確使用可包含外套的垂直排列。若第一出口係在外套的底部，且該逆向沖洗容器係經連接到該外套的上部，會有使空氣取代清淨水截留到該逆向沖洗容器之內的風險使得不可能進行適當的逆向沖洗。如此’有利者，該逆向沖洗容器係位於第一出口下方，如此透過第一出口提取水的水面也會塡充該容器。替代地’該逆向沖洗容器可爲將微孔濾器連接到第一出口所用的管之一部分。於此情況中，清淨流體流過該容器，例如伸縮袋/氣球，以離開第一出口。如此，該撓性逆向沖洗容器可以用清淨流體容易地，至少部份塡充。於一特定具體實例中，該外套爲側向尺寸小於6公分的管’且該外套的外側上裝設著彈性逆向沖洗用以經由握住該外套且對該逆向沖洗容器施加壓力進行人工啓動。每 -26- 200906475 一次該外套被人所握住之時，逆向沖洗即被啓動而從濾器的孔移除微生物。【實施方式】圖1示出本發明原理。流體過濾裝置1具有流體入口 2和流體出口 3。該流體較佳者爲液體，但本發明具有通用本質且也可用於氣體、氣溶膠或蒸氣。流體入口 2的下游爲一室4，其內提供著抗微生物性物質5，較佳者鹵素。該來源可爲鹵化液體或氣體，係以適當速率提供到通過該裝置的流體。不過，較佳者爲讓流體流過的鹵化樹脂，其爲箭號7所指者。在添加鹵素於流體的步驟之後，該流體穿過微孔濾器8，較佳者爲一膜，然後流體透過流體出口 3離開該裝置。隨意地，該裝置1也在第三室10中具有一鹵素吸收器9。物質1 1，諸如細菌、病毒和其他物質被膜8的壁12之微孔型進入表面所阻擋住。於一垂直配置中，如圖1中所示裝置可用重力原理來施用。裝有抗微生物性物質5，較佳者鹵素源，例如樹脂或片的室4可爲外套1的整體部份，或者爲一室，其可以模組形式從外套的其餘部分拆開用於交換該室4，例如於該來源，如樹脂或片，用盡之情況中者。於本發明用爲飲用吸管的情況中，類似商品LifeStraw®者’第一出口 3可裝設口件。於圖2中，示出包括前向沖洗機構的本發明裝置之基本原理。裝置1包括一第一流體出口 3用以輸出濾過的液 -27- 200906475 體。該第一流體出口 3，可隨意地裝設一閥用以調節透過出口 3的流速。此外，該裝置1也包括裝有一閥14的第二流體出口 1 3，該閥可打開用於沖洗情形中，其中沖洗流體係沿著膜表面1 5平行流動以吸收過濾出的碎渣1 1。若該第一流體出口 3裝設一閥，則此閥在沖洗情形中可關閉〇於圖3中，以橫截面圖顯示出堆疊扁平膜配置。膜8 可爲陶瓷類型或微孔聚合物膜類型。水係流入相鄰膜8的入口壁之間的微孔濾器內且從微孔濾器流出進入相鄰膜8 的出口壁之間的容積6內。由於膜8係緊密地配合到周圍的外殼，因此從入口流到出口的水只可能通過該膜8。相鄰膜8的出口壁之間的容積6內，可佈置鹵素吸收器，例如碘清除劑樹脂。該堆疊膜配置可爲可沖洗裝置原理的一部份，其一例子爲圖2中所示者。作爲替代者，雖則沒有顯示出，該堆疊膜可爲彎曲者。另一替代物可提供爲配對的螺旋膜。於圖4中，顯示出一種不同的堆疊膜配置，其中膜8 形成爲曲折狀圖案。若該膜爲可摺疊的微孔膜8，此可能爲合宜者，其在安裝到外套內之前可折疊成爲似口琴形式。曲折狀堆疊膜配置可爲可沖洗裝置原理的一部份，其一例子爲圖2中所示者。於圖5中，所示配置爲有摻加中空纖維16者。複數條中空纖維1 6經配置在外套4 0之內，且流體7可流經裝有抗微生物劑，例如鹵化樹脂的室5，且進入纖維1 6，然 -28- 200906475 後流經纖維壁且穿過纖維1 6之間的間隙流出該過濾器此由箭號顯示出。於纖維1 6之間的間隙中，可隨意地設鹵素吸收器9以在流體從過濾裝置1釋放出之前，從體吸收殘留的鹵素。該抗微生物性物質5，例如鹵化樹，如所示者，可裝在可再塡充的室4之內。中空纖維係貫通式者，此意指彼等在末端處不會封閉。若閥14 開之時，如圖5 b所示者，流體會找到最可能容易的途穿過閥14。在纖維內殘留的生物物質和其他物質會被流流沖洗出纖維1 6。圖6a和6b不出與圖5相似的原理。不過，有一貯容器17包住膜以在釋放出供飲用之前收取水或其他濾的流體。該貯存容器特別可用於重力過濾器的情況中，中在飲用之前，水可能流過該過濾器實質的時間。例如水可能在晚上時間內流經過濾器且蓄積在貯存容器內供天所用。於一具體實例中，貯存容器1 7係經安排成包括管外套4 0且係由撓性材料所製成。經由握住外套和容器，對容器施加壓力。若於此同時，第一出口 3係封閉者則容器1 7內的清淨流體會被壓回纖維1 6之間的間隙且施透過纖維壁的逆向沖洗。該逆向沖洗可從纖維1 6的壁移除粒子和微生物’其後可透過打開的閥1 4將該微物和粒子於前向沖洗配置中沖洗掉’如圖6 b中所示者。圖7示出一重力過濾器20，其包括一供水容器21 用於將水送入過濾器裝置22。容器21裝設一把手23以裝流脂 16 打徑體存過其 5 隔狀 40 ，實內生容 -29- 200906475 易運送該容器21。容器21的下部包括一室24，其裝有抗微生物性物質，較佳者爲低洗脫性鹵化源室24，例如裝有氯化片者。隨意地，該容器21可包含一可置換貨可清潔的前濾器用於從水過濾出較大的粒子。容器21的鹵化源室24係以撓性管25連接到過濾器裝置22。過濾器裝置22包含一前向沖洗配置多孔中空纖維單元，例如具有最大孔徑0.04微米或〇.〇2微米者。除了具有閥27的清境水出口 26之外，該過濾器裝置也包括沖洗水出口 28，其具有沖洗閥29，其可打開供沖洗目的用。圖8更詳細地顯示供水容器2 1。在上端具有流體出口的前濾器插件3 0以可脫離方式插置於容器2 1之內。沒有顯不出的圓柱形置換過爐器係放置於該前濾器插件30之內。容器21裝有一洞31用於將，容器21懸掛在壁中的鉤或釘子上。容器21的把手23具有U-形橫截面用於將過據^&裝置22壓置於把手內用以谷易運送和貯存。圖9示出本發明另一具體實例。微孔濾器1包括許多微孔毛細管1 6，水或其他流體從流體口 2進入。水流經毛細管1 6進入下端的出口室4 5，自該處，於前向沖洗情況中’其可透過在第二流體出口 13的閥14釋放出。若第二流體出口 1 3的閥1 4封閉時’在水上的壓力會驅使水通過毛細管壁43且進入毛細管之間的間隙44內。從該間隙44 ’水可透過也具有一閥46的第一出口 3釋放出供飲用。此外’過慮器裝置1具有一容器42，於其中蓄積清淨水。 -30- 200906475 由於容器42係位於第一出口 3的下方，因此在水從該第一出口 3釋放出之前，容器42會被清淨水所塡充。容器 42係用可壓縮材料製成者，例如可人工壓縮的聚合物氣球 /伸縮袋。當第一出口 3被閥46所封閉且對容器42施加壓力之時，該壓力會驅動水從該容器通過毛細管壁43且回到毛細管1 6之內。此種逆向沖洗會將微生物和其他粒子壓迫出毛細管孔且離開毛細管1 6的內表面。隨後或同時的前向沖洗透過第二出口 13即可從過瀘裝置1移除微生物和粒子。爲了提供穿過過濾裝置1的適當流動，將毛細管1 6 的開放出口端48與第二出口 13之間的出口室45形成爲具有彎曲壁4 9 ’例如，具有半球面形狀的壁。此種形狀的優點在於適當的流動而沒有實質的擾流，對於位於靠近外套40的彼等毛細管亦然。此點係迥異於先前技藝平端蓋者’後者會限制通過最外面的毛細管之流動使得產生不均勻的流動，此係不利者，尤其是於前向沖洗的情勢中。同樣地’一入口室47也裝設彎曲室壁49’，以提供適當的流動到最外面的毛細管內。作爲一選擇者，出口室45可用一個單向閥50予以限定’使流體’較佳者水，從毛細管1 6進入出口室45 ,但其可阻止水回流到毛細管1 6內。於前向沖洗情勢中，出口室45係裝者來自毛細管16的未過濃水。當出口閥μ 關閉之時’水會被保留在出口室4 5之內。此水會慢慢地溶解片51’其將出口室45內的水逐漸地著色直到下一前 -31 - 200906475 向沖洗爲止。在下一前向沖洗時，第一部分釋出水具種顏色且警告使用者此部分水不能飮用。取代著色片可以替代地使用顆粒劑、在出口室的內表面上之塗層摻加到出口室壁的材料內之著色劑已遷移到出口室壁表面。再者，著色劑可用味道賦予劑及/或氣味賦予代或補充。該單向閥5 0可阻止所添加的顏色、氣味道到達毛細管1 6內的液體。另一具體實例經顯示於圖1 0中。液體從上流體7 進入第一室5 ’中，從該處將抗微生物性物質釋放到液之後，液體通過過濾器或膜57進入入口室47內。此生物性物質可爲來自第一室5’內的來源之鹵素，較佳或氯。從該入口室47’液體通過單向閥50進入出口 ’類似於前面所提圖9中的具體實例者。若第二出口關閉之時’液體會穿過微孔膜8，例如陶瓷膜，進入儲器53內’然後通過出口 3釋放出供飲用。此外，情況中’使用容器42進行透過微孔膜8的逆向沖洗出口室係以流體密閉壁隔件5 6與出口儲器5 3分隔開外’該出口儲器5 3可裝著鹵素清除劑。作爲第一室5，的替代者或附加者，可經由從入口壁55釋放出而將抗微生物性物質添加到入口室47內體’例如經由塗覆在外套4 0的內壁上或經由將抗微齊！[以可遷移方式摻加在外套4 〇的壁材料之內。作爲胃ft # $另一附加者，可經由使抗微生物性物質從儲遷移出且穿過入口室的壁5 5，，將抗微生物性物質添有某者，，或的內劑取或味 □ 2 體內抗微者碘室45 閥14 出口於此。該。此室的的液生物另一器54 加到 -32- 200906475 入口室47內的液體。從內壁55、55’，抗微生物劑的釋放可提供到只防止微生物在壁55、55’的表面上生存且阻止在其上面形成生物膜之程度’不過也可以提供到，包括以足以提供流體足夠的抗微生物劑使得也在微孔濾器52之內和之上阻止生物膜形成的速率釋放抗微生物劑之程度。圖11a和lib顯示出本發明另一具體實例。於此具體實例中，外套40據有兩個硬質部件40a、40b，於彼等之間有裝設有一撓性可彎曲部件40c。要過濾時’液體7透過流體入口 2流進裝置且以清淨液體5 8形式從流體出口 3 釋放出。在外套40內部的微孔瀘器也是可彎曲者且跟隨外套40的彎曲。當外套彎曲時，外套的撓性部件40c會因爲從圓柱形的偏離而減低外套內部的容積。在使用閥46 關閉流體出口 3且外套彎曲’如圖lib所示者之時，外套內部容積的減低會將液體壓回通過該濾器且從流體入口出來。此種方式，以一種簡單的配置提供用於逆向沖洗目的【圖式簡單說明】下面要參照圖式更詳細地解說本發明，其中圖1圖解說明本發明的原理，圖2圖解說明沖洗原理，圖3顯示堆疊膜配置，圖4顯示曲折狀堆疊膜配置，圖5示出中空纖維佈置，在濾器之間有鹵素吸收器。 -33- 200906475 圖6示出具有貯存容器的中空纖維佈置，圖7示出重力過濾器，圖8更詳細地示出重力過濾器的容器，圖9爲具有逆向沖洗選擇的毛細管過濾器圖1 〇爲具有逆向沖洗選擇的薄片膜過濾器圖1 1示出撓性外套。【主要元件符號說明】 1 :流體過濾裝置 2 :流體入口 3 :流體出口 4 :室 5 :抗微生物性物質 5 ’ ：第一室 6 :容積 7 :鹵化樹脂 8, 52 :微孔濾器 9 :鹵素吸收器 1 〇 :第三室 1 1 :物質 12 :壁 1 3 :第二流體出口 14 :閥 1 5 :膜表面 -34- 200906475 1 6 :中空纖維 1 7 :貯存容器 2 0 :重力過濾器 2 1 :供水容器 22 :過濾器裝置 2 3 :把手 24 :室 2 5 :撓性管 2 6 :清淨水出口 27 :閥 2 8 :沖洗水出口 29 :沖洗閥 3 0 :前濾器插件 31 :洞 4 0 :外套 40a, 40b :硬質部件 40c :撓性部件 42 :容器 43 :毛細管壁 44 :間隙 45 :出口室 4 6 :閥 47 :入口室 4 8 :開放出口端 -35 200906475 49，49’ ：彎曲壁 50 :單向閥 51 :片 53 :出口儲器 54 :儲器 5 5, 5 5 ’ ：入口室壁 5 6 :流體密閉壁隔件 5 7 :過濾器或膜 5 8 :清淨流體 -36

Claims

200906475 十、申請專利範圍 1 _ 一種流體過濾方法，其包括 -提供一種流體過濾裝置（1)，其具有流體入口（2 )和流體出口（ 3 )，及在該入口與出口之間的流體路徑 ’其中係透過具有經調適用於經由機械粒度分離以從一流體過濾微生物，例如細菌和病毒的孔尺寸之微孔濾器（8 )， -提供抗微生物源（5)，其經配製成用於將抗微生物性物質添加到在該流體入口與該微孔濾器之間的流體路徑內之流體中，其速率爲可阻止生物膜形成， -提供該流體過濾裝置一設計流速，該設計流速確保流過該裝置的流體之適當過濾而於該流出口有清淨的流體 -該方法的特徵在於該方法包括 -該抗微生物源係經構建成用於釋放抗微生物性物質，其速率爲小於在流體以該設計流速流過該裝置所花的時間內將流體內的微生物降低1 〇 g 4減少率所需速率。 2. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該方法包括以一速率釋放該抗微生物性物質，該速率爲小於在流體以該設計流速流過該裝置所花的時間內將流體內的微生物降低10 g 3減少率所需速率。 3. 如申請專利範圍第2項之方法，其中該方法包括以一速率釋放該抗微生物性物質，該速率爲小於在流體以該設計流速流過該裝置所花的時間內將流體內的微生物降 -37- 200906475 低log 2減少率所需速率。 4. 如申請專利範圍第1項之方法’其中該方法包括將該抗微生物源構建成以一速率釋放該抗微生物性物質’ 該速率爲使得在微過濾之後流體中的抗微生物劑含量小於根據官方健康協定的預定限制値。 5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之方法’其中該抗微生物源包括画素源且該抗微生物性物質包含鹵素〇 6. 如申請專利範圍第5項之方法，其中該方法包括將該鹵素源構建成以一速率釋放該抗微生物源’該速率係經調整成若該抗微生物性物質爲碘’可在以該設計流速流過該裝置的流體中產生小於1 ppm的濃度，且若該抗微生物性物質爲氯，可在以該設計流速流過該裝置的流體中產生小於1 0 p p m的濃度。 7. 如申請專利範圍第5項之方法，其中該方法包括將該速率調整成若該抗微生物性物質爲碘，可在以該設計流速流過該裝置的流體中產生小於〇 . 1 P P m的濃度，且若該抗微生物性物質爲氯，可在以該設計流速流過該裝置的流體中產生小於〇·5 ppm的濃度。 8. 如申請專利範圍第6項之方法，其中若該抗微生物性物質爲碘，在以該設計流速流過該裝置的流體中產生高於0.0 1 ppm的濃度，且若該抗微生物性物質爲氯，可在以該設計流速流過該裝置的流體中產生高於0.1 ppm的濃度。 -38- 200906475 9. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之方法，其中該抗微生物源爲鹵化樹脂（5 )，其經裝在該流體入口 (2 )與該微孔濾器（8 )之間的路徑內之樹脂室（4 )之內，用於使流體流經該樹脂室。 10. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之方法，其中該抗微生物源不含鹵化樹脂。 11. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之方法，其中該裝置不含抗微生物顆粒樹脂。 12. 如申請專利範圍第1 1項之方法，其中該裝置不含抗微生物樹脂。 13. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之方法，其中該微孔濾器包含微濾膜。 14. 如申請專利範圍第13項之方法，其中該微瀘膜具有0.05-0.4微米之間的孔隙度。 15. 如申請專利範圍第1 3項之方法，其中該微濾膜具有〇 · 〇 5與0 · 1 5微米之間的孔隙度。 16. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之方法，其中該微孔據器包含超濾膜’其孔具有經調適成可過濾病毒之孔尺寸。 17. 如申請專利範圍第1 6項之方法’其中該超濾膜具有小於〇 · 〇 4微米之孔隙度。 18. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之方法’其中該微孔濾器包含將該流體入口與流體出口分隔的固體微孔陶瓷壁，其具有穿過該壁的流動路徑。 -39- 200906475 1 9.如申請專利範圍第1至4項中任一項之方法，其中該微孔濾器包含將該流體入口（2)與流體出口（3)分隔的微孔親水性聚合物壁（8)，其具有穿過該壁的流動路徑。 2 〇.如申請專利範圍第1 8項之方法，其中該微孔濾器包含堆疊微孔聚合物或陶瓷薄片（8)，其形成在該等薄片之間的流動管道（6 )與穿過該等薄片的微孔壁之流動路徑，該等薄片將該流體入口（2)與流體出口（3)分隔開。 2 1 .如申請專利範圍第1 9項之方法，其中該微孔濾器包含中空微孔聚合物纖維（16) ’其具有穿過該纖維壁之流動路徑，該纖維壁將該流體入口（ 2 )與流體出口（ 3 )分隔開。 22.如申請專利範圍第i 9項之方法，其中該微孔濾器包含複數條中空微孔聚合物纖維（16)，其具有穿過該等纖維的微孔壁之流動路徑，該等壁將該流體入口（ 2 ) 與流體出口（ 3 )分隔開。 2 3 .如申請專利範圍第2 2項之方法，其中該微孔聚合物纖維（16)具有來自該等纖維的中空內部且穿過該等纖維的微孔壁（43 )之流動路徑，該等壁將該流體入口（ 2)與流體出口（ 3 )分隔開且在該等纖維之間具有鹵素清除劑（9 )。 24.如申請專利範圍第1至4項中任一項之方法，其中該裝置包含在該微孔纖維（8、16)的微孔壁與流體出 -40 - 200906475 口（ 3 )之間的鹵素清除劑（9 )。 25. 如申請專利範圍第23項之方法，其中該鹵素清除劑（9)爲 Iodosorb®或 Dow Maraton A®。 26. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之方法，其中該裝置包含在該微孔纖維與流體出口之間的流動路徑內之活性碳樹脂。 2 7.如申請專利範圍第2 6項之方法，其中該活性碳係經銀增濃者。 28. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之方法，其中該裝置不含鹵素清除劑。 29. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之方法，其中該流體爲水。 3〇·如申請專利範圍第1至4項中任一項之方法，其中該方法包括於該裝置上加裝具有入口（2)和出口（3) 且裝有該微孔濾器（8 )和抗微生物源（5 )的外套（40 ) 或短筒。 3 1.如申請專利範圍第3 0項之方法，其中該短筒係可棄置者且裝在可再使用的外套之中。 32.如申請專利範圍第30項之方法，其中該裝置包括一外套’其具有與該微孔濾器分隔開的可再塡充或可交換之抗微生物源。 3 3 ·如申請專利範圍第3 〇項之方法，其中該外套（ 4〇)具有內壁’該壁具有抗微生物源用以從壁表面釋放抗微生物劑。 -41 - 200906475 34.如申請專利範圍第33項之方法，其中該抗微生物源係經塗覆在該壁的表面上。 3 5 ·如申請專利範圍第33項之方法，其中該抗微生物源係經摻加在該壁的材料內。 36·如申請專利範圍第3 5項之方法，其中該抗微生物源係經裝在該壁後面的儲器內’其中該壁係經配置成讓該抗微生物性物質遷移穿過該壁到該壁的表面。 3 7.如申請專利範圍第3 3項之方法，其中該抗微生物性物質含有銀。 3 8.如申請專利範圍第1至4項中任一項之方法，其中該裝置包含多孔陶瓷結構或多孔中空聚合物纖維，具有經調適成過濾細菌的孔尺寸，且該裝置包括在該微孔濾器下游處的Nanoceram®過濾器。 39. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之方法，其中該裝置不含正電吸引性超濾或微濾介質，例如 Nanoceram® ° 40. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之方法，其中該裝置具有第二流動路徑，其從該流體入口（2)沿著該多孔濾器壁（8)到一第二出口（13)，但不穿過該多孔濾器壁，該第二出口裝設有閥系統（1 4、2 9 )供在打開閥狀態中的前向沖洗目的所用。 41-如申請專利範圍第40項之方法，其中該第一出口（3、22)具有第一種標誌且該第二出口（13、28)具有第二種標誌，該第二種標誌明顯地不同於該第一種標誌 -42- 200906475 42. 如申請專利範圍第4 0項之方法，其中該方括在該第一出口（13)的上游處裝設—室（45)，該括一軍向閥（59) ’該閥將該室與微孔濾器（16)隔且在該室中提供著色劑（51)用於著色在該室內的流爲對消費者不可飲用來自第二出口（13)的流體之警= 43. 如申請專利範圍第40項之方法，其中該方括在該第二出口（13)的上游處裝設一室（45)，該括一單向閥（5 0 ) ’該閥將該室與微孔濾器隔開，其該室中提供氣味賦予劑（51)或味道賦予劑（51)用該室內的流體中給出氣味或味道或兩者作爲對消費者飲用來自第二出口（ 1 3 )的流體之警告。 44. 如申請專利範圍第4 0項之方法，其中該裝有經連接到微孔濾器（1 6、5 2 )出口側的撓性可人工式逆向沖洗容器（42)，用於逆向沖洗來自該逆向沖器（42)且穿過該微孔濾器（16)的清淨流體。 4 5.如申請專利範圍第4 4項之方法，其中該逆洗容器（42 )係以死端配置連接到該微孔濾器（〗6、〇 4 6.如申請專利範圍第4 5項之方法，其中該方括提供該裝置一供正確使用的確定取向，於該取向中逆向沖洗容器（42)係位於該第—出口（3)的下方。 47 -如申請專利範圍第43項之方法，其中該方括提供該外套（40)爲側向尺寸小於6公分的管，且法包室包開，體作吾。法包室包中在於在不可置具壓縮洗容向沖 52 ) 法包，該法包沿著 -43- 200906475 該外套的外側上裝設著逆向沖洗容器，及經由握住該外套且對該容器施加壓力進行人工啓動逆向沖洗。 4 8 .如申請專利範圍第4 7項之方法，其中該逆向沖洗容器爲將該微孔濾器與第一出口連接所用的管之一部分〇 4 9 ·如申請專利範圍第4 4項之方法，其中該方法包括提供至少部份外套（40c ) —彈性壁，且於該壁上施加壓力以從微孔瀘器的出口側壓出清淨逆向沖洗液體且穿過該微孔濾器。 50.如申請專利範圍第49項之方法，其中該方法包括提供該微孔濾器和該外套（40、40a、40b、40c)成爲一彈性可彎曲管型過濾器，且將該外套與該濾器彎曲以從微孔濾器的出口側壓出清淨逆向沖洗液體且穿過該微孔濾器。 5 1 ·如申請專利範圍第1至4項中任一項之方法，其中該裝置在該微孔濾器與該流體出口之間具有一流體貯存谷器’該流體貯存容器具有內部抗微生物表面。 52.如申請專利範圍第1至4項中任一項之方法，其中該裝置爲可攜式裝置。 53 如申請專利範圍第52項之方法，其中該裝置具有介於2公分與6公分之間的直徑，及介於丨〇公分與4〇公分之間的長度之尺寸。 54.如申請專利範圍第53項之方法，其中該裝置爲具有要與人嘴接觸用的口件之飲用吸管。 -44 - 200906475 5 5 .如申請專利範圍第5 4項之方法，其中該口件’ 或至少其一部份，較佳者經提供要與從該口件飲用的人之嘴接觸用的該部份具有抗微生物表面。 56.如申請專利範圍第1至4項中任一項之方法’其中該該裝置不含經配置要與人嘴接觸用的口件。 5 7.如申請專利範圍第1至4項中任一項之方法’其中該裝置爲重力液體過濾器（21、22)。 58. 如申請專利範圍第57項之方法，其中該裝置爲在0.01至0.2巴（bar)壓力下操作的重力過濾器（21、 22 ) ° 59. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之方法，其中該微孔濾器具有0.1-0.5平方米級次的膜表面積。 60. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之方法，其中該裝置經配置成在0.1巴的入口壓力下提供6-10升每小時。 61 -如申請專利範圍第1至4項中任一項之方法，其中該微孔濾器的材料包含抗微生物性物質。 62.如申請專利範圍第1至4項中任一項之方法，其中該方法包括使用該過濾裝置於野營相關的水清淨。 6 3 ·如申請專利範圍第1至4項中任一項之方法，其中該方法包括使用該過濾裝置於軍事行動相關的水清淨。 64.如申請專利範圍第1至4項中任一項之方法，其中該方法包括使用該過濾裝置於緊急情勢相關的水清淨。 6 5.如申請專利範圍第1至4項中任一項之方法，其 -45- 200906475 中該方法包括使用該過濾裝置於鄕村地區中的水清淨 -46-